Magneto-optical trapping of aluminum monofluoride
本文首次实现具有稳定 $^1Σ^+$ 基态的AlF分子磁光阱，利用227.5 nm转动闭合跃迁在多个转动态囚禁上万分子，为精密光谱和窄线冷却奠定基础。
2025-10-21 physics.atom-ph quant-ph
Dressed-State Spectroscopy and Magic Trapping of Microwave-Shielded NaCs Molecules
本研究针对微波屏蔽超冷NaCs分子的光极化率特性，建立缀饰态光谱技术表征微分能量位移，实现了对激光涨落不敏感的魔法转动跃迁，为超冷分子蒸发冷却及精密光谱研究提供支撑。
2024-06-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Magic wavelengths for lattice trapped Rubidium four-level active optical clock
从$5s_{1/2}$基态抽运到$6p_{1/2}$态后，铷四能级主动光钟将建立$6s_{1/2}$和$5p_{1/2,3/2}$之间的布居数反转。本文计算了晶格俘获激光引起的交流斯塔克频移，它是晶格俘获铷原子四能级有源光钟时钟跃迁频移的主要原因。发现了几个能形成所需光晶格俘获势的魔波长。通过选择合适的俘获激光强度和线宽，估计了由俘获激光交流斯塔克位移引起的时钟跃迁的分数频率不确定度小于10^-18
2012-07-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
State-insensitive trapping and guiding of cesium atoms using a two-color evanescent field around a subwavelength-diameter fiber
本文计算了铯原子在亚波长光纤中双色倏逝场中基态和激发态的光学势，即光位移。我们表明，$6S_{1/2}\leftrightarrow 6P_{3/2}$跃迁的光移可以通过将一个捕获光的波长调谐到934.5 nm左右（中心红失谐魔波长）和将另一个光的波长调谐到685.5 nm左右（中心蓝失谐魔波长）来最小化。同时使用红色和蓝色失谐魔波长允许状态不敏感的双色捕获和铯原子沿薄光纤的引导。我们的结果可以用来有效地加载双色偶极阱铯原子从磁光阱和执行连续观测。
2004-11-24 quant-ph
Conveyor-belt magneto-optical trapping of molecules
本文从理论上描述并表征了蓝失谐“1+2”构型分子磁光阱中增强分子云压缩的传送带机制，并利用随机薛定谔方程和光学布洛赫方程进行数值模拟，研究了其与激光参数、g因子及分子系统结构的关系。
2024-09-26 physics.atom-ph quant-ph
Breaking and trapping Cooper pairs by Rydberg-molecule spectroscopy in atomic Fermi superfluids
提出利用里德堡杂质光谱探针研究原子费米超流体中库珀对的破坏与局域化，通过监测BCS-BEC交叉中的分子形成，揭示了类似π介子俘获的库珀对俘获及类似黑洞潮汐撕裂的对破坏现象，并可估计库珀对大小及分辨多体配对效应。
2024-09-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Laser cooling and trapping of potassium at magic wavelengths
我们进行了系统的研究的静态和动态极化率的钾原子使用第一性原理的高精度相对论全阶方法，其中所有的单，双，部分三重激发的Dirac-Fock波函数包括所有订单的微扰理论。为大量电偶极矩阵元素提供了推荐值。4s，4p_j，5s，5p_j和3d_j态的静态极化率与其他理论和实验进行了比较。我们使用极化率计算的结果来确定$n = 4, 5$的4s-np跃迁的魔波长，即两个能级具有相同的交流斯塔克位移的波长。这有助于状态不敏感的光学冷却和捕获。$4s-5p$跃迁的魔波长对于获得高相空间密度的钾量子气体特别有意义。我们在1050-1130 nm的技术感兴趣的区域中找到20个这样的波长。所有推荐值的不确定性均已估算。
2013-01-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Trapping polar molecules by surface acoustic waves
提出利用压电材料表面声波（SAW）诱导的电场力捕获极性分子的方法，可构建玻色-哈伯德（BH）模型并通过SAW诱导电势调制超流体与莫特绝缘体相变。
2024-06-07 physics.atm-clus quant-ph
Universal rates for reactive ultracold polar molecules in reduced dimensions
解析表达式描述了普遍的弹性和反应率的准二维和准一维碰撞的高度反应性的超冷分子相互作用的范德华势。精确和近似计算的例子物种的KRb表明，稳定性和蒸发冷却可以实现自旋极化费米子在中等的偶极子和捕获强度，而玻色子或不像费米子需要显着更高的偶极子或捕获强度。
2010-04-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of a buffer-gas-loaded, deep optical trap for molecules
本文理论研究了利用1.5 K氦缓冲气体将分子装载到1064 nm深光学偶极阱中的动力学过程，预测可捕获10⁴–10⁶个分子，为分子光谱学和冷化学等领域提供新工具。
2023-07-05 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Rotational magic conditions for ultracold molecules in the presence of Raman and Rayleigh scattering
本研究提出通过选择相对于电偶极禁戒跃迁失谐几十GHz的激光频率，为超冷$^{23}$Na$^{87}$Rb极性分子的多个转动态创建魔幻俘获条件，在不牺牲相干时间的前提下实现高效俘获。
2024-04-25 quant-ph
Extreme sub-wavelength atom localization via coherent population trapping
我们展示了一个原子本地化计划的基础上监测的原子相干性。我们考虑了原子在一个Lambda组态中的跃迁，其中控制场是一个驻波场。探测场和控制场在两个基态之间产生相干。我们表明，这种相干性具有相同的条纹图案所产生的法布里-珀罗干涉仪，从而测量原子的相干性将本地化的原子。有趣的是，腔精细度的作用是由泵浦和探测的强度之比所起的。这实际上是获得极端亚波长局部化的原因。我们提出了几种方法来监测产生的本地化。
2005-09-06 quant-ph
Doubly magic optical trapping for Cs atom hyperfine clock transitions
我们分析了Cs超精细跃迁的双魔陷，包括以前忽略的基态超极化率和激光与静态磁场的相互作用的贡献。广泛的数值搜索没有发现任何双魔术捕获条件的任何一对超精细状态。然而，包括超极化率揭示了特定强度下宽范围波长的光强度不敏感陷阱。然后，我们研究使用双色捕获光场的可能性。部署一个双色方案，我们证明了双魔术红色和蓝色失谐陷阱的状态对分离的一个或两个单光子跃迁。
2016-09-19 physics.atom-ph quant-ph
Transition strength measurements to guide magic wavelength selection in optically trapped molecules
具有长相干时间的分子的光捕获对于量子信息和计量学中的许多协议是至关重要的。然而，限制被捕获分子寿命的因素仍然难以捉摸，需要对潜在的分子结构有更好的理解。在这里，我们表明，在弱的和深绑定的$^{88}$锶$_2$分子，结合\textit{ab initio}计算的振动线强度的测量，允许明确识别振动量子数。这反过来又使得能够构建精细的激发势能曲线，这些曲线可以选择有利于长振动相干性的魔波长。我们证明了拉比振荡之间的远分离的振动状态，持续近100毫秒。
2020-05-25 physics.atom-ph quant-ph
Optomechanics with molecules in a strongly pumped ring cavity
原子的腔冷却在共振附近的强耦合区的循环光学跃迁中效果最好，其中小的腔光子数足以捕获和冷却。由于没有闭合跃迁，直接应用于分子的方法失败了：光泵浦可以使粒子进入非耦合状态。在远偏离共振状态下的替代操作由于减少的场-分子耦合而仅产生非常缓慢的冷却。我们预测，克服这一点，通过使用强驱动的环形腔边带冷却制度。如在光学机械设置中，人们利用使用大光子数的集体增强的场-分子耦合强度。通过完全数值量子模拟证实的线性化分析处理预测了快速冷却，尽管非共振小的单分子-单光子耦合。通过将腔场调谐到反斯托克斯边带附近以获得足够高的俘获频率，可以获得均匀的基态冷却。数值模拟显示了分子在最低的两个捕获能级之间的量子跳跃，这可以通过散射光强度检测来直接和连续地监测。
2010-03-02 quant-ph
High contrast resonances of the coherent population trapping on sublevels of the ground atomic term
以铯原子Doppler展宽D ~ 2谱线组成的非封闭三能级Λ系统为例，在对向传播的双频激光辐射作用下，探测单色光透射时出现的窄的、高对比度的相干布居俘获共振，并进行了分析。这些非平凡共振直接由Λ-系统的确定的下能级上的俘获原子布居数决定，可用于原子频标、灵敏磁力计和原子和分子的高分辨激光光谱学。
2012-01-25 physics.atom-ph quant-ph
Controlling Polar Molecules in Optical Lattices
从理论上研究了极性分子与光晶格和微波场的相互作用。我们证明了频率窗口的存在，在光域中的复杂的内部结构的分子不影响的晶格的陷阱电位。在这样的频率窗口的Franck-Condon因子是如此之小，近共振相互作用的振动水平的分子与晶格场有一个可以忽略不计的贡献的极化率和光诱导退相干保持在最低限度。此外，我们发现微波场可以诱导基态旋转对称（J=0）分子之间的可调偶极-偶极相互作用。精心选择的晶格频率和微波控制的分子之间相互作用的结合将能够将极性分子捕获在晶格中，并可能实现分子量子逻辑门。我们的结果是基于从头算相对论电子结构计算的极性KRb和RbCs分子的振转运动的计算相结合。
2006-02-01 quant-ph
Synchronization of atomic quantum systems in multi-site optical trapping potentials
先进的量子技术，如量子模拟，计算和计量学正在蓬勃发展的实施大规模配置的相同的量子系统。原子和分子的集合具有具有相同的固有性质的优点，但也需要放置在相同的环境中。在这项工作中，我们提出了一个强大的抑制退相效应和显着增加的相干时间的中性原子系综的光阱阵列。由光阱势引起的差分斯塔克位移的补偿是通过将第二近共振光场叠加到远失谐的捕获光上来实现的。通过Ramsey光谱分析二维偶极阱阵列中$^{85}$ {Rb}原子系综的超精细态相位演化，证明了所实现的相干演化同步.这里提出的实验方法不需要存在所谓的魔波长，并可扩展到其他原子物种被困在各种偶极陷阱配置的任意波长。
2019-05-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Prospects for application of ultracold Sr$_2$ molecules in precision measurements
用超冷分子进行精确测量需要开发稳健和灵敏的技术来产生和询问分子。有了这个目标，我们从理论上分析的Sr $_2$分子在电子基态的振转能级之间的频率测量的影响因素。这种测量可以用来限制质子-电子质量比的可能的时间变化。由于Sr \cite{Zelevinsky2008}的无自旋性质、易于冷却和无扰动捕获，Sr $_2$有望成为实现高精度的强有力候选物。分析包括计算深和弱束缚振动能级之间的双光子跃迁偶极矩，中间激发态的寿命，和由光晶格场引起的振动能级的斯塔克位移，包括斯塔克抵消捕获的可能性。
2008-11-24 quant-ph
Dynamic dipole polarizabilities of heteronuclear alkali dimers: optical response, trapping and control of ultracold molecules
在这篇文章中，我们解决的一般方法计算小量子系统的动态偶极极化率，基于一个求和的状态公式，原则上涉及整个系统的能谱。我们补充这种方法的几个参数的模型，涉及有限数量的有效过渡，允许一个紧凑和准确的表示的各向同性和各向异性的极化率的组件。我们将此方法应用于由两个碱金属原子（$^7$ Li，$^{23}$ Na，$^{39}$ K，$^{87}$ Rb，$^{133}$ Cs）组成的一系列十个杂原子分子。我们依赖于最新的光谱确定的势能曲线的最低电子状态，并在我们的系统的研究，这些系统在过去十年中进行更高的激发态和永久和过渡偶极矩。这样的汇编对于不断增长的超冷极性分子的研究是及时的。事实上，动态偶极极化率的知识是至关重要的模型的光学响应的分子被困在光晶格，并确定最佳的晶格频率，确保最佳的转移到绝对的基态的初始弱结合的分子。当它们存在时，我们确定所谓的“魔术频率”，其中ac-斯塔克位移，从而观察到的陷阱深度，对于弱束缚和基态分子是相同的。
2017-07-07 cond-mat.quant-gas physics.chem-ph quant-ph
Nonperturbative Coherent Population Trapping: An Analytic Model
相干布居俘获发生在驱动对称双势阱中的强场制度。系统参数已被选择，以再现氨分子的反转模式的$0^{-}\leftrightarrow 3^{+}$跃迁。对于一个最初以较低的二重态制备的分子，我们发现，在某些情况下，$3^{+}$能级保持未布居，尽管激光场与$0^{-}\leftrightarrow 3^{+}$跃迁共振，并且强度足以使$0^{+}$和$0^{-}$基态强烈混合，但这种情况仍然发生。这个违反直觉的结果构成了一种非微扰起源的相干布居捕获现象，这种现象不能用通常的模型来解释。我们提出了一个分析的非微扰模型，该模型正确地解释了所观察到的现象。
2003-06-24 cond-mat.other physics.chem-ph quant-ph
Deeply-trapped molecules in self-nanostructured gas-phase material
自原子激光冷却技术问世以来，捕获或冷却自然分子一直是一个长期存在且具有挑战性的目标。在这里，我们展示了一种激光捕获分子的方法，这种方法在其配置、强调的物理动力学和结果方面都是全新的。它是基于自光学空间纳米结构的高压氢分子限制在空芯光子晶体光纤。除了一维纳米宽、强局域化的部分外，加速分子晶格是由拉曼饱和的周期性势形成的。在这些部分中，具有高达1800 m/s的速度的分子被捕获，并且在Lamb-Dicke区域中发生受激拉曼散射，以产生具有边带分辨亚多普勒发射光谱的高功率前向和后向斯托克斯连续波激光。光谱表现出一个中心线的子反冲线宽低至14 kHz，超过5个数量级，比传统的拉曼散射窄，和侧带包括莫洛三重态，分子运动侧带和四波混频。
2015-06-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Magic-wavelength nanofiber-based two-color dipole trap with sub-$λ/2$ spacing
实现了一种铯原子魔波长纳米光纤双色偶极阱，通过蓝失谐驻波与红失谐光场生成亚半波长间距的一维阵列，为探索选择性辐射度等新型集体辐射效应奠定基础。
2025-06-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Toroidal nano-traps for cold polar molecules
由于电磁能的控制和限制，在表面增强光谱学和分子等离子体的新兴应用中具有重要意义的光学区域中的金属纳米颗粒中的电子激发也可能具有控制纳米颗粒和分子运动的潜力。在这里，我们提出了一个概念，用于捕获极化粒子和分子使用环形金属纳米粒子。具体而言，金纳米环的散射特性和场分布进行了研究，计算表明，这些光学共振粒子入射光子的响应允许形成纳米级陷阱时，适当的纵横比，光子波长和偏振被认为是。然而，有趣的是，纳米环的共振等离子体激元响应被证明是有害的陷阱形成。结果与纯量电势一阶扰动准静态极限下的解析计算结果吻合较好。通过获得纳米环二聚体和三聚体的场分布，提出了将单个纳米环的捕获特性扩展到二维纳米环阵列的可能性。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observation of cooperatively enhanced atomic dipole forces from NV centers in optically trapped nanodiamonds
自1970年Ashkin的早期工作以来，光学捕获已经成为操纵小颗粒（如微米大小的珠子或单个原子）的最强大的工具之一。光阱机制基于偶极和激光的电场的相互作用能。在原子捕获中，主要贡献通常来自最接近激光波长的允许光学跃迁，而对于介观粒子，它由材料的体极化率给出。这两种不同的光学陷阱已经共存了几十年，没有任何直接的联系，导致了两种非常不同的应用背景：一种是主要在生物环境中捕获小物体，另一种是量子光学领域中单个中性原子的偶极陷阱。在这里，我们表明，纳米金刚石晶体含有人工原子，所谓的氮空位（NV）色心，这两个制度的光陷阱可以同时观察到，即使在嘈杂的液体环境。对于在色心的零声子线跃迁附近的波长，我们观察到一个显着的修改（$10\%$）的整体捕获强度。最值得注意的是，我们的实验结果表明，由于大量的人工原子，集体效应大大有助于观察到的陷阱强度修改。我们的方法将强大的原子物理工具箱添加到纳米操纵领域。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
